原標(biāo)題：電源設(shè)計(jì)小貼士：注意SEPIC耦合電感回路電流－第1部分

SEPIC（Single-Ended Primary Inductor Converter）是一種在不要求主級(jí)電路和次級(jí)電路之間電氣隔離，且輸入電壓可能高于或低于輸出電壓時(shí)非常有用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。SEPIC轉(zhuǎn)換器以其單開關(guān)工作和連續(xù)輸入電流的特點(diǎn)，能夠帶來較低的電磁干擾（EMI）。在需要短路電路保護(hù)時(shí)，SEPIC可以作為升壓轉(zhuǎn)換器的替代品。

二、耦合電感在SEPIC中的應(yīng)用

在SEPIC拓?fù)渲?，由于兩個(gè)電感的電壓波形相似，因此可以使用一個(gè)耦合電感來替代兩個(gè)單獨(dú)的電感。耦合電感因其體積和成本均小于兩個(gè)單獨(dú)的電感而頗具吸引力。然而，需要注意的是，標(biāo)準(zhǔn)電感并非總是針對(duì)全部可能的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。

三、耦合電感回路電流的問題

1. 回路電流的形成

在SEPIC轉(zhuǎn)換器中，耦合電感的漏電感（LL）會(huì)在電路中引起回路電流。當(dāng)耦合電容（C_AC）的電壓較小或漏電感較小時(shí)，大AC電壓會(huì)形成較大的回路電流。這種較大的回路電流會(huì)降低轉(zhuǎn)換器的效率和EMI性能。

2. 工作狀態(tài)分析

• MOSFET開啟時(shí)：此時(shí)，耦合電感主級(jí)的輸入電壓在電路中形成能量，漏電感的電壓等于耦合電容的電壓。

• MOSFET關(guān)閉時(shí)：電感的電壓逆轉(zhuǎn)，然后被鉗制到輸出電壓。此時(shí)，主級(jí)電感電流流過C_AC，從而增加流經(jīng)D1的輸出電流。

四、減少回路電流的方法

1. 增加耦合電容（C_AC）

增加耦合電容可以減小漏電感上的電壓，從而降低回路電流。但這種方法會(huì)增加成本、尺寸和復(fù)雜性，并可能影響可靠性。

2. 增加漏電感

另一種更為精明的方法是增加漏電感。在指定某個(gè)定制磁性組件的情況下，增加漏電感可以很輕松地實(shí)現(xiàn)，并且不會(huì)顯著增加成本或尺寸。這種方法可以更有效地降低回路電流，提高轉(zhuǎn)換器的效率和EMI性能。

五、實(shí)際案例與數(shù)據(jù)

根據(jù)一些實(shí)際案例和測(cè)量數(shù)據(jù)，使用具有高漏電感的耦合電感（如Coilcraft的MSC1278）相比低漏電感的電感（如MSD1260），在相同條件下可以顯著降低回路電流和RMS電流，從而提高轉(zhuǎn)換器的效率。例如，在某些汽車應(yīng)用中，使用高漏電感的耦合電感可以使轉(zhuǎn)換器的效率提高1到2個(gè)百分點(diǎn)。

六、結(jié)論

在SEPIC電源設(shè)計(jì)中，注意耦合電感回路電流是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過合理選擇耦合電感的漏電感值，可以在不增加成本或尺寸的情況下，提高轉(zhuǎn)換器的效率和EMI性能。因此，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分考慮這一因素，并進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化和調(diào)整。